Nieuws

FOM onderzoekt 3D-printen metalen

De onderzoekers stapelden duizenden druppels tot micropilaren. Een koperen micropilaar, met een hoogte van 0,86 millimeter en een breedte van 0,005 millimeter (foto: FOM)

FOM-onderzoekers aan de Universiteit Twente hebben een manier gevonden om 3D te printen met metalen. Zij gebruikten hiervoor goud en koper, dat zij met laserlicht lieten smelten tot microdruppels. Het probleem met 3D-printen van metaal is dat metalen een hoog smeltpunt hebben.

Zelfs met geavanceerde apparatuur is het smelten en gecontroleerd deponeren van deze materialen volgens FOM zeer uitdagend, vooral voor kleine structuren (van 100 nanometer tot 10 micrometer). Onderzoekers van FOM en de Universiteit Twente hebben nu een stap gezet richting de oplossing. Zij gebruikten laserlicht om koper en goud te smelten tot microdruppels en deze gecontroleerd neer te leggen. Hierbij wordt een gepulste laser op een metaallaagje gefocust, dat vervolgens smelt en vervormt tot een druppel.

Micropilaar

De onderzoekers plaatsen de druppel vervolgens op een grondlaag. Door dit herhaaldelijk te doen kan er worden geprint. De onderzoekers stapelden bijvoorbeeld duizenden druppels tot micropilaren met een hoogte van 2 mm en een diameter van 5 micrometer. Ook printten zij  verticale elektrodes in een holte, en maakten zij lijnen van koper. Door de locatie van de druppelinslag slim te kiezen, kunnen er in feite willekeurige vormen worden geprint.

Zie ook de video hieronder:

Sterke laser

Voor deze techniek moesten de onderzoekers een verrassend sterke laser  gebruiken. De energie van het laserlicht verhoogt de snelheid van de druppels, waardoor deze bij neerkomst op de ondergrond vervormen tot een schijf of pannenkoekvorm, en vervolgens zo stollen. Bij eerdere pogingen gebruikten fysici vaak lage laserenergieën. Hiermee kunnen de apparaten wel kleinere druppels printen, maar de stolling is altijd bolvormig, wat een nadelige invloed heeft op de stevigheid van de geprinte structuur.  Een probleem is nog dat de hoge laserenergie ook leidt tot druppels die naast de gewenste locatie op de grondlaag landen. Dat is momenteel nog niet te voorkomen. In toekomstig werk zal het team dit effect onderzoeken, om daarmee schoon printen met metalen, gels, pasta’s, of extreem dikke vloeistoffen mogelijk te maken.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven